DE102020107571B4

DE102020107571B4 - Lighting device and lighting system comprising the lighting device

Info

Publication number: DE102020107571B4
Application number: DE102020107571.5A
Authority: DE
Inventors: Patrick Kotal; Krister Bergenek; Shijun Nie
Original assignee: Ledvance GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2024-07-18
Anticipated expiration: 2040-03-20
Also published as: US20240040683A1; DE102020107571A1; US20220295619A1; CN113498231A; US11800618B2; US11399423B2; US20210298151A1

Abstract

Leuchtvorrichtung, umfassend:- eine LED-Lichtquelle, wobei die LED-Lichtquelle einen ersten LED-Strang (1) zur Erzeugung eines ersten Lichts mit einer ersten Farbtemperatur CCT1 und einen zweiten LED-Strang (2) zur Erzeugung eines zweiten Lichts mit einer von der ersten Farbtemperatur CCT1 unterschiedlichen zweiten Farbtemperatur CCT2 umfasst, und- eine Steuerelektronik mit einem steuerbaren LED-Treiber (4) zum Antreiben der LED-Lichtquelle, wobei die Steuerelektronik einen Schalter (5) zum Umschalten zwischen dem ersten LED-Strang (1) und dem zweiten LED-Strang (2) umfasst, so dass je nach Schalterstellung entweder der erste LED-Strang (1) oder der zweite LED-Strang (2) aktiviert ist, und wobei die Leuchtvorrichtung (100) einen dritten LED-Strang (3) zur Erzeugung eines dritten Lichts mit einer von der ersten Farbtemperatur (CCT1) und der zweiten Farbtemperatur CCT2 unterschiedlichen dritten Farbtemperatur CCT3 umfasst, wobei der dritte LED-Strang (3) durch den LED-Treiber (4) unabhängig von der Schalterstellung antreibbar ist, und wobei wenigstens einer der LED-Stränge wenigstens ein passives elektrisches Bauteil, insbesondere wenigstens einen elektrischen Widerstand bzw. Serienwiderstand, aufweist.Lighting device, comprising: - an LED light source, wherein the LED light source comprises a first LED string (1) for generating a first light with a first color temperature CCT1 and a second LED string (2) for generating a second light with a second color temperature CCT2 that is different from the first color temperature CCT1, and - control electronics with a controllable LED driver (4) for driving the LED light source, wherein the control electronics comprise a switch (5) for switching between the first LED string (1) and the second LED string (2), so that depending on the switch position either the first LED string (1) or the second LED string (2) is activated, and wherein the lighting device (100) comprises a third LED string (3) for generating a third light with a third color temperature CCT3 that is different from the first color temperature (CCT1) and the second color temperature CCT2, wherein the third LED string (3) is controlled by the LED driver (4) independently of the switch position can be driven, and wherein at least one of the LED strings has at least one passive electrical component, in particular at least one electrical resistor or series resistor.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Leuchtvorrichtung. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung eine Leuchtvorrichtung mit integrierter Steuerung sowie ein darauf basiertes Beleuchtungssystem.The present disclosure generally relates to a lighting device. In particular, the present disclosure relates to a lighting device with integrated control and a lighting system based thereon.

Es sind steuerbare Leuchtvorrichtungen, wie Lampen oder Leuchten, bekannt, welche es ermöglichen, Farbtemperatur und/oder die Helligkeit der Raumbeleuchtung zu ändern, um beispielsweise den Verlauf des natürlichen Tageslichtes im Hinblick auf die Farbtemperatur bzw. CCT (Correlated Color Temperature) und die Helligkeit für das Wohlbefinden des Benutzers nachzubilden. Die Steuerung solcher Systeme ist komplex, wodurch der Einsatz und Verbreitung solcher Systeme erschwert wird. Die Druckschrift US 2019 / 0 373 699 A1 beschreibt ein Beleuchtungssystem mit einem Satz von Lichtquellen und mit einer Schaltvorrichtung zum Verbinden von Lichtquellen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen verbindet, wobei jede Lichtquellenkombination zwei in Reihe geschaltete Lichtquellen umfasst. Die Druckschrift DE 20 2013 104 998 U1 beschreibt einen LED-Treiber einer LED-Lampe mit einem Schutz gegen Stromunterbrechung und mit einer Verstellungsmöglichkeit der Farbtemperatur und der Lichtstärke der in der LED-Lampe. Die Druckschrift US 2016 / 0 252 940 A1 beschreibt ein Leistungssteuerungssystem mit einem ersten Leistungskanal zum Versorgen eines ersten Satzes von LEDs und mit einem zweiten Leistungskanal zum Versorgen eines zweiten Satzes von LEDs, wobei das Leistungssteuerungssystem eine Steuereinheit zum individuellen Steuern des ersten und des zweiten Leistungskanals umfasst.Controllable lighting devices, such as lamps or luminaires, are known which make it possible to change the colour temperature and/or brightness of the room lighting, for example to simulate the course of natural daylight in terms of colour temperature or CCT (Correlated Colour Temperature) and brightness for the user's well-being. The control of such systems is complex, which makes the use and distribution of such systems difficult. The publication US 2019 / 0 373 699 A1 describes a lighting system comprising a set of light sources and a switching device for connecting light sources with different color temperatures, each light source combination comprising two light sources connected in series. The publication DE 20 2013 104 998 U1 describes an LED driver for an LED lamp with protection against power interruption and with the possibility of adjusting the color temperature and the luminous intensity of the LED lamp. The publication US 2016 / 0 252 940 A1 describes a power control system having a first power channel for supplying a first set of LEDs and a second power channel for supplying a second set of LEDs, the power control system comprising a control unit for individually controlling the first and second power channels.

Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfach herzustellende steuerbare Leuchtvorrichtung anzugeben.An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a controllable lighting device that is easy to manufacture.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt eine Leuchtvorrichtung bereitgestellt. Die Leuchtvorrichtung umfasst eine LED-Lichtquelle, wobei die LED-Lichtquelle einen ersten LED-Strang zur Erzeugung eines ersten Lichts, insbesondere eines ersten Weißlichts, mit einer ersten Farbtemperatur CCT1 und einen zweiten LED-Strang zur Erzeugung eines zweiten Lichts, insbesondere eines zweiten Weißlichts, mit einer von der ersten Farbtemperatur CC1 unterschiedlichen zweiten Farbtemperatur CCT2. Die Leuchtvorrichtung kann insbesondere als Leuchtmittel, Lampe und/oder als Leuchte ausgebildet sein.To solve this problem, a lighting device is provided according to a first aspect. The lighting device comprises an LED light source, wherein the LED light source has a first LED strand for generating a first light, in particular a first white light, with a first color temperature CCT1 and a second LED strand for generating a second light, in particular a second white light, with a second color temperature CCT2 that is different from the first color temperature CC1. The lighting device can be designed in particular as a light source, lamp and/or as a light.

Die Leuchtvorrichtung umfasst ferner eine Steuerelektronik mit einem steuerbaren LED-Treiber zum Antreiben der LED-Lichtquelle. Die Steuerelektronik umfasst einen Schalter, welcher insbesondere wenigstens zwei Schalterpositionen aufweisen kann, zum Umschalten zwischen dem ersten LED-Strang und dem zweiten LED-Strang, so dass je nach Schalterstellung entweder der erste LED-Strang oder der zweite LED-Strang aktiviert bzw. deaktiviert ist.The lighting device further comprises control electronics with a controllable LED driver for driving the LED light source. The control electronics comprise a switch, which can in particular have at least two switch positions, for switching between the first LED string and the second LED string, so that depending on the switch position either the first LED string or the second LED string is activated or deactivated.

Die Leuchtvorrichtung umfasst ferner einen dritten LED-Strang zur Erzeugung eines dritten LED-Lichts, insbesondere eines dritten Weißlichts, mit einer von der ersten Farbtemperatur CCT1 und der zweiten Farbtemperatur CCT2 unterschiedlichen dritten Farbtemperatur CCT3, wobei der dritte LED-Strang durch den LED-Treiber unabhängig von der Schalterstellung antreibbar ist, und wobei wenigstens einer der LED-Stränge wenigstens ein passives elektrisches Bauteil, insbesondere wenigstens einen elektrischen Widerstand bzw. Serienwiderstand, aufweist.The lighting device further comprises a third LED string for generating a third LED light, in particular a third white light, with a third color temperature CCT3 that is different from the first color temperature CCT1 and the second color temperature CCT2, wherein the third LED string can be driven by the LED driver independently of the switch position, and wherein at least one of the LED strings has at least one passive electrical component, in particular at least one electrical resistor or series resistor.

Die Aktivierung des dritten LED-Strangs hängt somit nicht von der Schalterstellung bzw. Schalterposition ab, so dass bei der Inbetriebnahme der Leuchtvorrichtung der dritte Strang immer aktiviert wird. Folglich wird zum Leuchten der Leuchtvorrichtung durch den dritten LED-Strang und durch den ersten LED-Strang oder durch den zweiten LED-Strang, je nach Schalterstellung, beigetragen. Aufgrund der Unterschiede zwischen dem durch den ersten LED-Strang und durch den zweiten LED-Strang erzeugten Lichter kann durch das Umschalten des Schalters zwischen dem ersten LED-Strang und dem zweiten LED-Strang die Betriebsmodi der Leuchtvorrichtung bzw. die Lichtcharakteristik, insbesondere CCT, des durch die Leuchtvorrichtung erzeugtem Lichts auf einfache Weise beeinflusst werden.The activation of the third LED string therefore does not depend on the switch setting or switch position, so that the third string is always activated when the lighting device is started up. Consequently, the lighting of the lighting device is contributed to by the third LED string and by the first LED string or by the second LED string, depending on the switch position. Due to the differences between the lights generated by the first LED string and the second LED string, the operating modes of the lighting device or the light characteristics, in particular CCT, of the light generated by the lighting device can be easily influenced by switching the switch between the first LED string and the second LED string.

Der dritte LED-Strang kann insbesondere parallel zu dem ersten LED-Strang bzw. zu dem zweiten LED-Strang geschaltet sein. Die Parallelschaltung des dritten LED-Strangs zu dem ersten LED-Strang bzw. zu dem zweiten LED-Strang bewirkt, dass anhand von intrinsischen Unterschieden zwischen den elektrischen Charakteristiken der LEDs in unterschiedlichen LED-Strängen die relative Auslastung von einzelnen LED-Strängen zueinander von der aktuellen Höhe der durch den LED-Treiber gelieferten elektrischen Leistung bzw. Spannung abhängt. Insbesondere kann dadurch beim Herunterdimmen bzw. beim Hochdimmen der Leuchtvorrichtung nicht nur der Lichtstrom des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Lichtes, sondern auch dessen Farbtemperatur beeinflusst werden.The third LED string can in particular be connected in parallel to the first LED string or to the second LED string. The parallel connection of the third LED string to the first LED string or to the second LED string means that, based on intrinsic differences between the electrical characteristics of the LEDs in different LED strings, the relative utilization of individual LED strings to one another depends on the current level of electrical power or voltage supplied by the LED driver. In particular, when dimming down or up the lighting device, not only the luminous flux of the light generated by the lighting device can be influenced, but also its color temperature.

Somit wird eine einfache Tunable-White- bzw. abstimmbare Weißlichtquelle bereitgestellt, ohne die einzelnen LED-Stränge separat, insbesondere durch separate Leistungsschaltungen, antreiben zu müssen.This provides a simple tunable white light source without having to drive the individual LED strings separately, especially through separate power circuits.

Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, eine Betätigung einer Schaltvorrichtung, insbesondere einer zur zum Einschalten bzw. zur Stromversorgung der Leuchtvorrichtung vorgesehene Schaltvorrichtung, zu erfassen und den Schalter basierend auf der erfassten Betätigung der Schaltvorrichtung umzulegen. Insbesondere kann die Steuerelektronik eine Schaltersteuerung zum Steuern des Schalters umfassen, wobei die Schaltersteuerung dazu ausgebildet ist, eine Betätigung der Schaltvorrichtung zu erfassen und den Schalter basierend auf der erfassten Betätigung der Schaltvorrichtung umzulegen. Insbesondere kann die Steuereinheit bzw. die Schaltersteuerung derart ausgebildet ist, dass das Umlegen des Schalters bzw. ein Wechsel von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus durch Ausschalten und innerhalb einer vordefinierten Zeit Wiedereinschalten der Schaltvorrichtung erfolgen kann. Somit kann zwischen den Betriebsmodi der Leuchtvorrichtung mit einem externen Schalter auf einfache Weise umgeschaltet werden.The control unit can be designed to detect an actuation of a switching device, in particular a switching device provided for switching on or supplying power to the lighting device, and to switch the switch based on the detected actuation of the switching device. In particular, the control electronics can comprise a switch controller for controlling the switch, wherein the switch controller is designed to detect an actuation of the switching device and to switch the switch based on the detected actuation of the switching device. In particular, the control unit or the switch controller can be designed such that the switch can be switched or a change from one operating mode to another operating mode can take place by switching the switching device off and then switching it back on again within a predefined time. It is therefore easy to switch between the operating modes of the lighting device using an external switch.

Die Steuerelektronik kann ferner ausgebildet sein, eine Bestätigung einer als Lichtschalter ausgebildeten Schaltvorrichtung zu erfassen und den Schalter basierend auf der erfassten Betätigung umzulegen. Die Aus- und Einschaltvorgänge bzw. eine Folge von Aus- und Einschaltvorgängen des Lichtschalters können dabei als Befehle für die Leistungselektronik, den Schalter umzulegen, und auf diese einfache Weise die Leuchtvorrichtung von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus zu versetzen.The control electronics can also be designed to detect a confirmation of a switching device designed as a light switch and to switch the switch based on the detected actuation. The switching on and off processes or a sequence of switching on and off processes of the light switch can be used as commands for the power electronics to switch the switch and in this simple way to switch the lighting device from one operating mode to another operating mode.

Die Steuerelektronik kann auch ausgebildet sein, eine Bestätigung einer als Dimmer, insbesondere als Phase-Cut-Dimmer, ausgebildeten Schaltvorrichtung zu erfassen und den Schalter basierend auf der erfassten Betätigung des Dimmers umzulegen. Somit können konventionelle, insbesondere vorinstallierte, Dimmer dazu benutzt werden, den Betriebsmodus der Leuchtvorrichtung steuern.The control electronics can also be designed to detect a confirmation of a switching device designed as a dimmer, in particular as a phase-cut dimmer, and to switch the switch based on the detected actuation of the dimmer. Conventional, in particular pre-installed, dimmers can thus be used to control the operating mode of the lighting device.

Insbesondere kann der LED-Treiber als ein sogenannter Dimmbarer LED-Driver ausgebildet sein, so dass mit einer als Dimmer, insbesondere als Phase-Cut-Dimmer, ausgebildeten Schaltvorrichtung die Leuchtvorrichtung über den LED-Treiber hoch- bzw. heruntergedimmt werden kann.In particular, the LED driver can be designed as a so-called dimmable LED driver, so that the lighting device can be dimmed up or down via the LED driver using a switching device designed as a dimmer, in particular as a phase-cut dimmer.

Aufgrund der Änderung der relativen Auslastung der aktiven LED-Stränge beim Hoch- bzw. Herunterdimmen der Leuchtvorrichtung, wird dabei auch die Farbtemperatur des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Lichtes beeinflusst, so dass ein kombinierter Lichtstrom- und Farbtemperatur-Effekt bzw. Flux&CCT-Dim-Effect erzielt wird.Due to the change in the relative utilization of the active LED strings when dimming the lighting device up or down, the color temperature of the light generated by the lighting device is also influenced, so that a combined luminous flux and color temperature effect or Flux&CCT dim effect is achieved.

Der erste LED-Strang kann dazu ausgebildet sein, ein kaltweißes Licht mit einer CCT1 im Bereich von 3500 K bis 6500 K, insbesondere von 5500 K bis 6500 K, zu erzeugen, der zweite LED-Strang kann dazu ausgebildet sein, ein kaltweißes Licht mit einer CCT2 im Bereich von 2700 K bis 5000 K, insbesondere von 2700 K bis 3700 K, zu erzeugen und der dritte LED-Strang kann dazu ausgebildet sein, ein warmweißes Licht mit einer CCT3 im Bereich von 1500 K bis 3000 K, insbesondere von 1800 K bis 2300 K zu erzeugen. Die Farbtemperaturen können durch eine geeignete Auswahl von LEDs erzielt werden. Insbesondere kann der dritte LED-Strang wenigstens eine warmweiße LED umfassen und der erste LED-Strang bzw. der zweite LED-Strang wenigstens eine kaltweiße LED umfassen.The first LED string can be designed to generate a cold white light with a CCT1 in the range from 3500 K to 6500 K, in particular from 5500 K to 6500 K, the second LED string can be designed to generate a cold white light with a CCT2 in the range from 2700 K to 5000 K, in particular from 2700 K to 3700 K, and the third LED string can be designed to generate a warm white light with a CCT3 in the range from 1500 K to 3000 K, in particular from 1800 K to 2300 K. The color temperatures can be achieved by a suitable selection of LEDs. In particular, the third LED string can comprise at least one warm white LED and the first LED string or the second LED string can comprise at least one cold white LED.

Durch die Unterschiede in der Farbtemperatur und aufgrund der intrinsischen Unterschiede bzw. Asymmetrie zwischen den LEDs von unterschiedlichen LED-Strängen, wird beim Herunterdimmen bzw. beim Reduzieren der Ausgangsspannung des Treibers die Auslastung von einzelnen LED-Strängen sich derart ändern, dass eine Art Glow-Dimm-Effekt erzielt wird. Dabei nimmt die Farbtemperatur des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Lichts mit der fallenden Lichtintensität ab, was einen angenehmen Glühbirnen-Effekt erzeugt.Due to the differences in color temperature and the intrinsic differences or asymmetry between the LEDs of different LED strings, when dimming down or reducing the output voltage of the driver, the load on individual LED strings will change in such a way that a kind of glow-dimming effect is achieved. The color temperature of the light produced by the lighting device decreases as the light intensity decreases, creating a pleasant light bulb effect.

Die LED-Stränge bzw. die Steuerelektronik können derart ausgebildet sein, dass der maximale Lichtstrom Phiv_max1 des durch den ersten LED-Strang erzeugten Lichts bzw. der maximale Lichtstrom Phiv_max2 des durch den zweiten LED-Strang erzeugten Lichts höher als der maximale Lichtstrom Phiv_max3, des durch den dritten LED-Strang erzeugten Lichts ist. Speziell können die durch die LED-Stränge erzeugten maximalen Lichtströme Phiv_max1, Phiv_max2 und Phiv_max3 in folgendem Verhältnis zueinander stehen: Phiv_max31 ≥ Phiv_max2 > Phiv_max3, insbesondere Phiv_max1 > Phiv_max2 > 3*Phiv_max3. Aufgrund dieser Verhältnisse zwischen den maximalen Lichtströmen der unterschiedlichen LED-Stränge kann der Glow-Dimm-Effekt, insbesondere bei niedrigen Lichtströmen mit einer hoher Lichtausbeute, insbesondere bei hohen Lichtströmen, vereinbart werden.The LED strings or the control electronics can be designed in such a way that the maximum luminous flux Phiv_max1 of the light generated by the first LED string or the maximum luminous flux Phiv_max2 of the light generated by the second LED string is higher than the maximum luminous flux Phiv_max3 of the light generated by the third LED string. In particular, the maximum luminous fluxes Phiv_max1, Phiv_max2 and Phiv_max3 generated by the LED strings can have the following relationship to one another: Phiv_max31 ≥ Phiv_max2 > Phiv_max3, in particular Phiv_max1 > Phiv_max2 > 3*Phiv_max3. Due to these relationships between the maximum luminous fluxes of the different LED strings, the glow dimming effect can be combined, in particular at low luminous fluxes, with a high light output, in particular at high luminous fluxes.

In einigen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung wenigstens einen Controller zum separaten Ansteuern wenigstens eines der LED-Stränge auf. Durch separates Ansteuern der LED-Stränge, insbesondere des dritten LED-Strangs, kann das Leuchtverhalten der Leuchtvorrichtung bzw. der oben beschriebene Glow-Dimm-Effekt aktiv beeinflusst werden.In some embodiments, the lighting device has at least one controller for separately controlling at least one of the LED strings. By separately controlling the LED strings, in particular the third LED string, the lighting behavior of the lighting device or the glow-dimming effect described above can be actively influenced.

Der Controller kann einen Feedback-Eingang zur Erfassung eines Feedbacksignals aufweisen und dazu ausgebildet sein, den dritten LED-Strang basierend auf dem Feedbacksignal von dem ersten LED-Strang bzw. von dem zweiten LED-Strang anzusteuern. Aufgrund des Feedbacksignals kann der dritte LED-Strang unter Berücksichtigung der Auslastung des ersten bzw. des zweiten LED-Strangs angesteuert werden, so dass das Leuchtverhalten der Leuchtvorrichtung bzw. der Glow-Dimm-Effekt genauer gesteuert werden kann.The controller may have a feedback input for detecting a feedback signal and may be configured to control the third LED string based on the feedback signal from the first LED string or from the second LED string. Due to the feedback signal, the third LED string can be controlled taking into account the load of the first or second LED string, so that the lighting behavior of the lighting device or the glow-dimming effect can be controlled more precisely.

Wenigstens einer der LED-Stränge kann wenigstens ein passives elektrisches Bauteil, insbesondere wenigstens einen elektrischen Widerstand bzw. Serienwiderstand, aufweisen. Durch das Dazuschalten passiver elektrischer Bauteile, insbesondre Widerstände bzw. Serienwiderstände, können Unterschiede in elektrischen Charakteristika der LED-Stränge, beispielsweise bedingt durch unterschiedliche Vorwärtsspannungen von unterschiedlichen LEDs, zum Teil kompensiert oder gar verstärkt werden, so dass das Leuchtverhalten bzw. Lichtcharakteristik der Leuchtvorrichtung gezielt beeinflusst wird.At least one of the LED strings can have at least one passive electrical component, in particular at least one electrical resistor or series resistor. By connecting passive electrical components, in particular resistors or series resistors, differences in the electrical characteristics of the LED strings, for example due to different forward voltages of different LEDs, can be partially compensated or even amplified, so that the lighting behavior or light characteristics of the lighting device are influenced in a targeted manner.

In weiteren Ausführungsformen kann die Leuchtvorrichtung, insbesondere die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung, eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation aufweisen, über welche die Leuchtvorrichtung drahtlos gesteuert werden kann. Über die drahtlosen Kommunikationsschnittstelle kann die Leuchtvorrichtung beispielsweise mit einem Steuergerät bzw. Fernbedienung drahtlos gesteuert werden.In further embodiments, the lighting device, in particular the control electronics of the lighting device, can have an interface for wireless communication, via which the lighting device can be controlled wirelessly. The lighting device can be controlled wirelessly, for example with a control unit or remote control, via the wireless communication interface.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein Beleuchtungssystem bereitgestellt. Das Beleuchtungssystem umfasst eine Leuchtvorrichtung nach dem ersten Aspekt sowie eine Schaltvorrichtung, insbesondere zur Inbetriebnahme bzw. zur Stromversorgung der Leuchtvorrichtung, wobei die Steuerelektronik dazu ausgebildet, eine Betätigung einer Schaltvorrichtung zu erfassen und den Schalter basierend auf der erfassten Betätigung der Schaltvorrichtung umzulegen. Somit kann zwischen den Betriebsmodi der Leuchtvorrichtung mit einem externen Schalter auf einfache Weise umgeschaltet werden.According to a second aspect, a lighting system is provided. The lighting system comprises a lighting device according to the first aspect and a switching device, in particular for starting up or supplying power to the lighting device, wherein the control electronics are designed to detect an actuation of a switching device and to switch the switch based on the detected actuation of the switching device. It is thus possible to switch between the operating modes of the lighting device in a simple manner using an external switch.

Die Schaltvorrichtung kann als Dimmer, insbesondere als Phase-Cut-Dimmer, ausgebildet sein und die Steuerelektronik kann dazu ausgebildet sein, ein Betätigen des Dimmers, insbesondere einen Ein- bzw. Ausschaltvorgang und/oder einen Hoch- bzw. Herunterdimm-Vorgang zu erfassen und die LED-Stränge der Leuchtvorrichtung entsprechend anzusteuern.The switching device can be designed as a dimmer, in particular as a phase-cut dimmer, and the control electronics can be designed to detect an actuation of the dimmer, in particular a switching on or off process and/or a dimming up or dimming down process, and to control the LED strands of the lighting device accordingly.

Der Dimmer kann eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Kommunikation aufweisen und dazu ausgebildet sein, durch ein Steuersignal bzw. mehrere Steuersignale von einem Steuergerät über die Kommunikationsschnittstelle angesteuert zu werden. Insbesondere kann die Steuereinheit eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle, insbesondere nach einem der Standardprotokolle, wie ZigBee ®, WiFi ® oder BLE ® aufweisen, so dass die Leuchtvorrichtung mit einem mit einem Standardprotokoll ferngesteuert werden kann. Insbesondere kann der Dimmer dazu ausgebildet sein, mit einer mobilen Applikation eines mobilen Steuergeräts, z.B. Smartphone oder Tablet, angesteuert zu werden. Die Applikation bzw. mobile Applikation kann insbesondere konfiguriert sein, an die Kommunikationsschnittstelle des Dimmers Kontrollsignale zu senden, welche den Dimmer dazu veranlassen, die Leuchtvorrichtung entsprechend anzusteuern. Somit kann mit einem mobilen Gerät die Leuchtvorrichtung auf einfache Weise angesteuert werden.The dimmer can have a communication interface for wireless communication and be designed to be controlled by a control signal or multiple control signals from a control device via the communication interface. In particular, the control unit can have a standardized communication interface, in particular according to one of the standard protocols, such as ZigBee®, WiFi® or BLE®, so that the lighting device can be remotely controlled using a standard protocol. In particular, the dimmer can be designed to be controlled using a mobile application of a mobile control device, e.g. smartphone or tablet. The application or mobile application can in particular be configured to send control signals to the communication interface of the dimmer, which cause the dimmer to control the lighting device accordingly. The lighting device can thus be easily controlled using a mobile device.

Die Leuchtvorrichtung kann als Leuchtmittel, Lampe oder Leuchte ausgebildet sein, so dass das Beleuchtungssystem je nach Bedarf in verschiedenen Konfigurationen implementiert werden kann.The lighting device can be designed as a light source, lamp or luminaire, so that the lighting system can be implemented in different configurations as required.

Das Steuergerät bzw. die mobile Applikation kann so konfiguriert sein, dass das Steuersignal für die Dimmeransteuerung uhrzeitabhängig, datumsabhängig und/oder ortsabhängig ist, insbesondere dass beim Ansteuern des Dimmers ein HCL- bzw. HCL ähnlicher Betrieb der Leuchtvorrichtung erzielt wird, wobei die Helligkeit bzw. der Lichtstrom und die CCT des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Lichtes dem natürlichen Tagesverlauf, insbesondere basierend auf zirkadianem Rhythmus, folgt. Die zirkadianen Flux-CCT-Kurven können beispielsweise als Ort- und datumsabhängigen Kurven im Speicher des Steuergeräts hinterlegt sein bzw. von der Cloud abrufbar sein.The control unit or the mobile application can be configured so that the control signal for the dimmer control is time-dependent, date-dependent and/or location-dependent, in particular so that when the dimmer is controlled, an HCL or HCL-like operation of the lighting device is achieved, whereby the brightness or the luminous flux and the CCT of the light generated by the lighting device follows the natural course of the day, in particular based on the circadian rhythm. The circadian flux-CCT curves can, for example, be stored as location- and date-dependent curves in the memory of the control unit or can be retrieved from the cloud.

Das Beleuchtungssystem kann ferner eine Sensorik, beispielsweise eine in dem Steuergerät implementierte Sensorik, mit einem oder mehreren Lichtsensoren zur Ermittlung eines aktuellen Tageslichtniveaus bzw. der Menge des aktuell vorhandenen Tageslichts in der Umgebung umfassen, wobei das Steuergerät dazu konfiguriert sein kann, das durch die Leuchtvorrichtung erzeugte Licht anhand des aktuellen Tageslichtniveaus anzusteuern. Durch die Anpassung des durch die Leuchtvorrichtung erzeugten Lichtes gemäß dem Tageslichtniveaus kann der Betrieb der Leuchtvorrichtung dahingehend optimiert werden, dass insgesamt, insbesondere durch das durch die Leuchtvorrichtung erzeugte Licht und das Tageslicht zusammen, eine angemessene Helligkeit erreicht wird. Auf diese Weise kann ein überflüssiger Energieverbrauch im Beleuchtungssystem vermieden werden.The lighting system can further comprise a sensor system, for example a sensor system implemented in the control unit, with one or more light sensors for determining a current daylight level or the amount of daylight currently present in the environment, wherein the control unit can be configured to control the light generated by the lighting device based on the current daylight level. By adjusting the light generated by the lighting device according to the daylight level, the operation of the lighting device can be optimized such that an appropriate brightness is achieved overall, in particular by the light generated by the lighting device and the daylight together. In this way, unnecessary energy consumption in the lighting system can be avoided.

Das Beleuchtungssystem kann ferner einen Bewegungssensor zum Feststellen einer Anwesenheit einer Person umfassen und die Sensorschnittstelle kann zum Empfangen von Bewegungssensordaten ausgebildet sein, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Leuchtvorrichtung anhand der Bewegungssensordaten anzusteuern. Somit kann der Betrieb der Leuchtvorrichtung davon abhängig gemacht werden, ob sich Personen in dem zu beleuchtenden Bereich befinden, wodurch insbesondere die Energieeffizienz des Beleuchtungssystems weiter erhöht werden kann.The lighting system may further comprise a motion sensor for detecting the presence of a person and the sensor interface may be designed to receive motion sensor data, wherein the control unit is designed to control the lighting device based on the motion sensor data. The operation of the lighting device can thus be made dependent on whether people are in the area to be illuminated, which in particular can further increase the energy efficiency of the lighting system.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.

1 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,
3 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
4 zeigt Abhängigkeiten zwischen Lichtstrom und Farbtemperatur für eine Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
5 zeigt ein Beleuchtungssystem mit einer Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures. The same reference numerals are used in the figures for identical or equivalent parts.

1 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to an embodiment,
2 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to another embodiment,
3 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to another embodiment,
4 shows dependencies between luminous flux and color temperature for a lighting device according to an embodiment, and
5 shows a lighting system with a lighting device according to an embodiment.

1 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der elektrische Schaltkreis der Leuchtvorrichtung 100 umfasst eine steuerbare LED-Lichtquelle mit einem ersten LED-Strang 1, mit einem zweiten LED-Strang 2 und mit einem dritten LED-Strang 3. Die Leuchtvorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuerelektronik mit einem LED-Treiber 4, einen Schalter 5 und eines Schaltersteuerung 6 bzw. Switch-Controller. 1 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to an embodiment. The electrical circuit of the lighting device 100 comprises a controllable LED light source with a first LED string 1, with a second LED string 2 and with a third LED string 3. The lighting device 100 further comprises control electronics with an LED driver 4, a switch 5 and a switch controller 6.

Der LED-Treiber 4 ist dazu ausgebildet, die LEDs in dem ersten LED-Strang 1, in dem zweiten LED-Strang 2 und in dem dritten LED-Strang 3 mit elektrischem Strom zu versorgen. In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der LED-Treiber 4 als ein Dimmable-LED-Driver ausgebildet, welcher mit einem Dimmer, insbesondere mit einem sogenannten Phase-Cut-Dimmer, angesteuert werden kann. 1 zeigt zudem einen Dimmer 7, mit dem der LED-Treiber 4 elektrisch verbunden ist. Der Dimmer 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Phase-Cut-Dimmer ausgebildet, durch welchen der LED-Treiber 4 angesteuert werden kann, so dass das durch die Leuchtvorrichtung 100 erzeugte Licht mittels des Dimmers 7 hoch- bzw. heruntergedimmt werden kann.The LED driver 4 is designed to supply the LEDs in the first LED string 1, in the second LED string 2 and in the third LED string 3 with electrical current. In the embodiment of the 1 The LED driver 4 is designed as a dimmable LED driver, which can be controlled with a dimmer, in particular with a so-called phase-cut dimmer. 1 also shows a dimmer 7 to which the LED driver 4 is electrically connected. In this embodiment, the dimmer 7 is designed as a phase-cut dimmer, by which the LED driver 4 can be controlled, so that the light generated by the lighting device 100 can be dimmed up or down by means of the dimmer 7.

Der erste LED-Strang 1, der zweite LED-Strang 2, und der dritte LED-Strang 4 können jeweils eine oder mehrere LEDs aufweisen. Die LED-Stränge 2, 3, 4 können insbesondere jeweils in Serie geschaltete LEDs, parallelgeschaltete LEDs, oder eine Kombination von in Serie geschalteten und parallelgeschalteten LEDs aufweisen. In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der erste LED-Strang 1 dazu ausgebildet ein weißes Licht mit einer ersten Farbtemperatur CCT1 von etwa 6000 K zu erzeugen. Der zweite LED-Strang 2 ist dazu ausgebildet, ein weißes Licht mit einer zweiten Farbtemperatur CCT2 von etwa 4000 K zu erzeugen. Der dritte LED-Strang ist dazu ausgebildet, ein weißes Licht mit einer dritten Farbtemperatur CCT3 von etwa 2000 K zu erzeugen.The first LED string 1, the second LED string 2, and the third LED string 4 can each have one or more LEDs. The LED strings 2, 3, 4 can in particular each have LEDs connected in series, LEDs connected in parallel, or a combination of LEDs connected in series and LEDs connected in parallel. In the embodiment of the 1 the first LED string 1 is designed to generate a white light with a first color temperature CCT1 of approximately 6000 K. The second LED string 2 is designed to generate a white light with a second color temperature CCT2 of approximately 4000 K. The third LED string is designed to generate a white light with a third color temperature CCT3 of approximately 2000 K.

Der Schalter 6 ist dazu ausgebildet, zwischen dem ersten LED-Strang 1 und dem zweiten LED-Strang 2 umzuschalten, so dass je nach Schalterposition bzw. Schalterstellung entweder der erste LED-Strang 1 oder der zweite LED-Strang 2 deaktiviert ist. Der Schalter 5 wird durch die Schaltersteuerung 6 gesteuert, der dazu ausgebildet ist, eine Betätigung des Dimmers 7 zu erfassen und den Schalter 5 umzulegen, falls die erfasste Betätigung des Dimmers 7 durch die Schaltersteuerung 6 als Befehl zum Umlegen des Schalters aufgefasst wird. Somit kann der erste LED-Strang 1 bzw. der zweite LED-Strang 2 durch den Benutzer je nach Bedarf aktiviert bzw. deaktiviert werden.The switch 6 is designed to switch between the first LED string 1 and the second LED string 2, so that depending on the switch position or switch setting, either the first LED string 1 or the second LED string 2 is deactivated. The switch 5 is controlled by the switch control 6, which is designed to detect an actuation of the dimmer 7 and to switch the switch 5 if the detected actuation of the dimmer 7 is interpreted by the switch control 6 as a command to switch the switch. The first LED string 1 or the second LED string 2 can thus be activated or deactivated by the user as required.

Die Schaltersteuerung 6 bzw. Switch-Controller ist eingangsseitig mit dem LED-Treiber 4 und ausgangsseitig mit dem Schalter 5 elektrisch verbunden. Die Schaltersteuerung 6 ist derart ausgebildet, dass eine Betätigung des Dimmers 7 durch die Schaltersteuerung 6 erfasst werden kann, um insbesondere sogenannte Fast-Klicks zu erkennen, wenn beispielsweise zwei oder mehrere Klicks innerhalb einer kurzen Zeit (z.B. 2 s) an dem Dimmer 7 erfolgten. Die erfassten Fast-Klicks können dann durch die Schaltersteuerung 6 als Befehl zum Umlegen des Schalters 5 interpretiert werden, woraufhin die Schaltersteuerung 6 den Schalter 5 so ansteuert, dass die Schaltposition des Schalters 5 umgeschaltet wird. Somit kann mit einem Fast-Klick zwischen dem ersten LED-Strang 1 und dem zweiten LED-Strang 2 umgeschaltet werden, um das Leuchtverhalten der Leuchtvorrichtung zu ändern.The switch control 6 or switch controller is electrically connected on the input side to the LED driver 4 and on the output side to the switch 5. The switch control 6 is designed in such a way that an actuation of the dimmer 7 can be detected by the switch control 6 in order to detect in particular so-called fast clicks, for example if two or more clicks occur on the dimmer 7 within a short time (e.g. 2 s). The detected fast clicks can then be interpreted by the switch control 6 as a command to flip the switch 5, whereupon the switch control 6 controls the switch 5 in such a way that the switching position of the switch 5 is switched. Thus, with a fast click, it is possible to switch between the first LED string 1 and the second LED string 2 in order to change the lighting behavior of the lighting device.

Die Unterschiede, insbesondere intrinsische Unterschiede, in elektrischen Charakteristika, wie Impedanz Vorwärtsspannungen, etc. der einzelnen LED-Stränge 1, 2 und 3 bedingen, dass beim Dimmen der Leuchtvorrichtung 100 beispielsweise mittels eines Phase-Cut-Dimmers eine Art Glow-Dim-Effekt als eine systemintrinsische Eigenschaft bzw. als integrale Funktionalität des Schaltkreises auftritt, so dass beim Hochdimmen der Leuchtvorrichtung bzw. beim Erhöhen des Lichtstroms des erzeugten Lichtes auch die Farbtemperatur des erzeugten Lichtes sich erhöht. Entsprechend reduziert sich die Farbtemperatur des erzeugten Lichtes, wenn die Leuchtvorrichtung heruntergedimmt wird.The differences, in particular intrinsic differences, in electrical characteristics, such as impedance, forward voltages, etc. of the individual LED strings 1, 2 and 3 mean that when dimming the lighting device 100, for example by means of a phase-cut dimmer, a type of glow-dim effect occurs as a system-intrinsic property or as an integral functionality of the circuit, so that when dimming the lighting device or when the luminous flux of the generated light is increased, the color temperature of the generated light also increases. The color temperature of the generated light is reduced accordingly when the lighting device is dimmed down.

2 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Der in 2 gezeigte elektrische Schaltkreis ist ähnlich zu dem elektrischen Schaltkreis der 1 ausgebildet und weist zusätzlich einen Controller 8 auf. Der Controller 8 ist in Serie zu den LEDs in dem dritten LED-Strand 3 geschaltet und dazu ausgebildet, den dritten LED-Strang 3 gesondert, insbesondere separat von den anderen LED-Strängen 1 und 2, zu steuern. Der Controller 8 weist einen Feedback-Eingang 9 zur Erfassung eines Feedbacksignals von dem ersten LED-Strang 1 bzw. von dem zweiten LED-Strang 2 auf. Der Controller 8 ist dazu ausgebildet, den dritten LED-Strang 3 unter Berücksichtigung des Feedbacksignals von den LED-Strängen 1 bzw. 2 so anzusteuern, um insbesondere eine vorbestimmte oder gewünschte Farbtemperatur des durch die Leuchtvorrichtung 100 erzeugten Gesamtlichts zu erzielen. 2 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to another embodiment. The 2 shown electrical circuit is similar to the electrical circuit of the 1 and additionally has a controller 8. The controller 8 is connected in series to the LEDs in the third LED strand 3 and is designed to control the third LED strand 3 separately, in particular separately from the other LED strands 1 and 2. The controller 8 has a feedback input 9 for detecting a feedback signal from the first LED strand 1 or from the second LED strand 2. The controller 8 is designed to control the third LED strand 3 taking into account the feedback signal from the LED strands 1 or 2 in such a way as to achieve in particular a predetermined or desired color temperature of the total light generated by the lighting device 100.

3 zeigt schematisch einen elektrischen Schaltkreis einer Leuchtvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Schaltkreis der 3 ist ähnlich zu dem in 2 gezeigten Schaltkreis ausgebildet und weist zusätzlich einen Serienwiderstand 10 auf, welcher in dem dritten LED-Strang 3 in Serie zu den LEDs in dem dritten LED-Strang 3 und dem Controller 8 geschaltet ist. 3 shows schematically an electrical circuit of a lighting device according to a further embodiment. The circuit of the 3 is similar to that in 2 shown circuit and additionally has a series resistor 10 which is connected in series to the LEDs in the third LED string 3 and the controller 8.

In anderen Ausführungsformen können in einem oder in mehreren LED-Strängen 1, 2, 3 ein oder mehrere Widerstände, insbesondere Serienwiderstände, und/oder andere passive elektronische Bauteile geschaltet werden. Durch die Serienwiderstände bzw. durch die anderen passiven elektrischen Bauteile Charakteristika von LED-Strängen, beispielsweise bedingt durch unterschiedliche Vorwärtsspannungen von unterschiedlichen LEDs, beeinflusst werden, so dass das Leuchtverhalten bzw. Lichtcharakteristik der Leuchtvorrichtung gezielt beeinflusst werden kann.In other embodiments, one or more resistors, in particular series resistors, and/or other passive electronic components can be connected in one or more LED strings 1, 2, 3. Characteristics of LED strings can be influenced by the series resistors or the other passive electrical components, for example due to different forward voltages of different LEDs, so that the lighting behavior or light characteristics of the lighting device can be influenced in a targeted manner.

Beispielsweise kann der dritte LED-String 3, insbesondere bei einer gleichen Anzahl von LEDs, eine niedrigere Vorwärtsspannung als der erste LED-Strang 1 oder der zweite LED-Strang 2 aufweisen. Der dritte LED-Strang 3 könnte dann insbesondere bei niedrigen elektrischen Spannungen vom LED-Treiber 4 einen überproportional hohen Strom ziehen und entsprechend im Verhältnis zu den anderen beiden LED-Strängen 1 bzw. 2 stärker leuchten. Dies würde insbesondere beim Herunterdimmen bzw. bei niedrigen Dimm-Niveaus der Leuchtvorrichtung zur Unterdrückung des Leuchtens des ersten bzw. des zweiten LED-Strangs 1 bzw. 2 führen.For example, the third LED string 3, particularly with an equal number of LEDs, can have a lower forward voltage than the first LED string 1 or the second LED string 2. The third LED string 3 could then draw a disproportionately high current from the LED driver 4, particularly at low electrical voltages, and accordingly shine more brightly in relation to the other two LED strings 1 and 2. This would lead to the suppression of the lighting of the first or second LED string 1 or 2, particularly when the lighting device is dimmed down or at low dimming levels.

Durch das Umlegen des Schalters 5, insbesondere durch Betätigen bzw. Fast-Klicks des Dimmers, kann das Leuchtverhalten bzw. die Lichtcharakteristik der Leuchtvorrichtung 100 im Betrieb beeinflusst werden. Wird beispielsweise der Schalter 5 so umgelegt, dass der zweite LED-Strang 2 deaktiviert ist, so wird nur durch den ersten LED-Strang 1 und den dritten LED-Strang 3 zur Lichterzeugung beigetragen. Das resultierende Licht bzw. Weißlicht wird eine CCT in dem Bereich zwischen 2000 K und 6000 K aufweisen. Wird hingegen der Schalter 5 so umgelegt, dass der erste LED-Strang 1 deaktiviert ist, so wird nur durch den ersten LED-Strang 1 und den dritten LED-Strang 3 zur Lichterzeugung beigetragen. Das resultierende Licht wird dann eine CCT in dem Bereich zwischen 2000 K und 4000 K aufweisen. Im Vergleich zu der Konstellation, wenn der zweite LED-Strang 2deaktiviert ist, wird das Farbspektrum des resultierenden Lichts insgesamt zu dem „wärmeren“ Spektralbereich verschoben.By flipping the switch 5, in particular by operating or almost clicking the dimmer, the lighting behavior or the light characteristics of the lighting device 100 can be influenced during operation. If, for example, the switch 5 is flipped so that the second LED string 2 is deactivated, only the first LED string 1 and the third LED string 3 contribute to the light generation. The resulting light or white light will have a CCT in the range between 2000 K and 6000 K. If, on the other hand, the switch 5 is flipped so that the first LED string 1 is deactivated, only the first LED string 1 and the third LED string 3 contribute to the light generation. The resulting light will then have a CCT in the range between 2000 K and 4000 K. Compared to the constellation when the second LED string 2 is deactivated, the color spectrum of the resulting light is shifted overall to the “warmer” spectral range.

Die Leuchtvorrichtung 100 ermöglicht somit eine Klick-Dimm-Steuerung, wobei zwei unterschiedliche Farbtemperatur-Lichtstrom-Dimm- (CCT&Flux-Dim) Kurven realisiert werden. Je nachdem, welcher der beiden LED-Stränge 1 oder 2 aktiviert ist, können dabei unterschiedliche Dimm-To-Warm-Kurven erzielt werden. Bei Dimm-To-Warm-Kurven handelt es sich um Abhängigkeiten zwischen dem Lichtstrom und der Farbtemperatur, bei welcher das Herunterdimmen, d.h. die Abnahme des Lichtstroms zusammen mit der Abnahme der Farbtemperatur einhergeht. Dies verursacht u.a. den sogenannten Dimm-Glow-Effekt, so dass sich beim Herunterdimmen der Leuchtvorrichtung 100die Farbtemperatur des Lichts, ähnlich wie bei Glühbirnen, in die warmweiße Richtung verschiebt.The lighting device 100 thus enables click-dimming control, whereby two different color temperature-luminous flux-dimming (CCT&Flux-Dim) curves are implemented. Depending on which of the two LED strings 1 or 2 is activated, different dimming-to-warm curves can be achieved. Dimming-to-warm curves are dependencies between the luminous flux and the color temperature, in which dimming down, i.e. the decrease in luminous flux, goes hand in hand with the decrease in color temperature. This causes, among other things, the so-called dimming-glow effect, so that when the lighting device 100 is dimmed down, the color temperature of the light shifts in the warm white direction, similar to light bulbs.

Das Umschalten zwischen den zwei Abhängigkeitskurven 20 und 30 kann dabei durch das Umschalten zwischen dem ersten LED-Strang und dem zweiten LED-Strang durch den Schalter 5 auf die oben beschriebene Weise erfolgen. Dabei erfasst der Controller 6 eine Betätigung, insbesondere aufeinanderfolgende ON/OFF-Ereignisse an dem Dimmer 7 und legt den Schalter 5 ggf. um.Switching between the two dependency curves 20 and 30 can be done by switching between the first LED string and the second LED string using the switch 5 in the manner described above. The controller 6 detects an actuation, in particular successive ON/OFF events on the dimmer 7 and switches the switch 5 if necessary.

4 zeigt Abhängigkeiten zwischen Lichtstrom und Farbtemperatur für eine Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel: Insbesondere werden in 4 zwei Abhängigkeitskurven 101 und 102 gezeigt. Die Abhängigkeitskurven 101 und 102 entsprechen zwei unterschiedlichen Betriebszuständen bzw. unterschiedlichen Schaltpositionen des Schalters 5. Solche oder ähnliche Kurven können insbesondere entstehen, wenn man eine Leuchtvorrichtungen 100 gemäß 1, 2 oder 3 hoch- bzw. herunterdimmt. 4 shows dependencies between luminous flux and color temperature for a lighting device according to an embodiment: In particular, 4 two dependency curves 101 and 102 are shown. The dependency curves 101 and 102 correspond to two different operating states or different switching positions of the switch 5. Such or similar curves can arise in particular when a lighting device directions 100 according to 1 , 2 or 3 dims up or down.

Die erste Abhängigkeitskurve 101 zeigt die Abhängigkeit zwischen Lichtstrom und der Farbtemperatur des von der Leuchtvorrichtung 100 erzeugten Lichtes in dem Betriebszustand, wenn der zweite LED-Strang 2 deaktiviert ist, so dass nur der erste LED-Strang 1 und der dritte LED-Strang 3 zur Lichterzeugung beitragen.The first dependency curve 101 shows the dependency between luminous flux and the color temperature of the light generated by the lighting device 100 in the operating state when the second LED string 2 is deactivated, so that only the first LED string 1 and the third LED string 3 contribute to the light generation.

Die zweite Abhängigkeitskurve 102 zeigt die Abhängigkeit zwischen Lichtstrom und der Farbtemperatur des von der Leuchtvorrichtung 100 erzeugten Lichtes in dem Betriebszustand, wenn der erste LED-Strang 1 deaktiviert ist, und nur durch den zweiten LED-Strang 2 und den dritten LED-Strang 3 zur Lichterzeugung beigetragen wird.The second dependency curve 102 shows the dependency between luminous flux and the color temperature of the light generated by the lighting device 100 in the operating state when the first LED string 1 is deactivated and only the second LED string 2 and the third LED string 3 contribute to the light generation.

Die beiden Abhängigkeitskurven 101 und 102 decken im Wesentlichen den gleichen Lichtstrombereich zwischen einem minimalen Lichtstrom bei etwa 50 lm und einem maximalen Lichtstrom bei etwa 800 lm ab, wobei sich die Farbtemperaturbereiche der beiden Kurven deutlich unterscheiden. Der Farbtemperaturbereich der Kurve 101 erstreckt sich bis zu einem Maximalwert von etwa 4800 K, während sich der Farbtemperaturbereich der Kurve 102 bis etwa 3800 K erstreckt. Der Minimalwert der Farbtemperatur liegt bei beiden Kurven bei etwa 2400 K. Charakteristisch für die beiden Kurven 101 und 102 ist der monotone Anstieg der Farbtemperatur bzw. CCT mit dem ansteigenden Lichtstrom. Insbesondere nimmt die Farbtemperatur beim Hochdimmen der Leuchtvorrichtung 100 zu, und nimmt die Farbtemperatur beim Herunterdimmen der Leuchtvorrichtung 100 ab. Dieses Leuchtverhalten der Leuchtvorrichtung 100 entspricht dem sogenannten Glow-Dim-Effekt, wenn beim Herunterdimmen einer Leuchtvorrichtung sich das Lichtspektrum, ähnlich wie bei Glühbirnen, zu einem „wärmeren“ Spektralbereich verschiebt.The two dependency curves 101 and 102 essentially cover the same luminous flux range between a minimum luminous flux of approximately 50 lm and a maximum luminous flux of approximately 800 lm, with the color temperature ranges of the two curves differing significantly. The color temperature range of curve 101 extends to a maximum value of approximately 4800 K, while the color temperature range of curve 102 extends to approximately 3800 K. The minimum value of the color temperature is approximately 2400 K for both curves. Characteristic of the two curves 101 and 102 is the monotonous increase in the color temperature or CCT with the increasing luminous flux. In particular, the color temperature increases when the lighting device 100 is dimmed up, and the color temperature decreases when the lighting device 100 is dimmed down. This lighting behavior of the lighting device 100 corresponds to the so-called glow-dim effect, when when a lighting device is dimmed down, the light spectrum shifts to a “warmer” spectral range, similar to light bulbs.

Die Abhängigkeitskurve 101 ist im Vergleich zu der Abhängigkeitskurve 102 insgesamt zu höheren Farbtemperaturen verschoben, wobei die Farbtemperatur beim Hochdimmen bzw. mit dem Erhöhen des Lichtstroms steiler ansteigt. Dieses Leuchtverhalten der Leuchtvorrichtung 100 fördert Konzentration und Wachsamkeit bei Menschen und kann deshalb auch als aktiver Betriebsmodus bzw. „active mode“ bezeichnet werden.In comparison to the dependency curve 102, the dependency curve 101 is shifted overall to higher color temperatures, with the color temperature increasing more steeply when dimmed up or when the luminous flux is increased. This lighting behavior of the lighting device 100 promotes concentration and alertness in people and can therefore also be referred to as an active operating mode or "active mode".

Bei der Abhängigkeitskurve 102 steigt die Farbtemperatur mit dem wachsenden Lichtstrom langsamer, im Wesentlichen linear gleichmäßig, an. Der langsame Anstieg der Farbtemperatur mit dem Lichtstrom als auch der insgesamt niedrigerer Farbtemperaturbereich der Abhängigkeitskurve 102 sorgen für eine angenehmen entspannte und gemütliche Atmosphäre, weshalb dieser Betriebsmodus der Leuchtvorrichtung 100 auch als „relax mode“ bezeichnet werden kann.In the dependency curve 102, the color temperature increases more slowly, essentially linearly and evenly, with the increasing luminous flux. The slow increase in the color temperature with the luminous flux as well as the overall lower color temperature range of the dependency curve 102 ensure a pleasant, relaxed and cozy atmosphere, which is why this operating mode of the lighting device 100 can also be referred to as "relax mode."

5 zeigt ein Beleuchtungssystem mit einer Leuchtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Beleuchtungssystem 200 umfasst eine Leuchtvorrichtung 100 gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Leuchtvorrichtung 100 in dem Ausführungsbeispiel der 5 als eine LED-Lampe dargestellt ist. 5 shows a lighting system with a lighting device according to an embodiment. The lighting system 200 comprises a lighting device 100 according to the first aspect, wherein the lighting device 100 in the embodiment of the 5 shown as an LED lamp.

Das Beleuchtungssystem 200 umfasst einen Dimmer 7 mit einer Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) zur drahtlosen Steuerung des Dimmers 7. Die Kommunikationsschnittstelle kann als eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle zur Ansteuerung des Dimmers 7 mittels eines Standardprotokolls, wie ZigBee ®, WiFi ® oder BLE ® ausgebildet sein, so dass die Leuchtvorrichtung 100 über den Dimmer 7 mit einem Steuergerät ferngesteuert werden kann. Der Dimmer 7 ist mit den elektrischen Leitungen 201 und 202 mit der Leuchtvorrichtung 100 elektrisch verbunden. Der Dimmer 7 kann insbesondere als ein Smart-Phase-Cut-Dimmer ausgebildet sein und einen Controller (nicht gezeigt) umfassen, der dazu konfiguriert ist, die über die Kommunikationsschnittstelle empfangenen Signale zu verarbeiten und entsprechende Kontrollsignale über die Leitungen 201 und 202 an die Leuchtvorrichtung 100 zu senden. 5 zeigt auch ein Steuergerät 301 zur Fernsteuerung des Dimmers 7. Das Steuergerät 301 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Smartphones ausgebildet, der von einem Benutzer 302 (symbolisch dargestellt) über eine Smartphone-Applikation bedient werden kann.The lighting system 200 comprises a dimmer 7 with a communication interface (not shown) for wirelessly controlling the dimmer 7. The communication interface can be designed as a standardized communication interface for controlling the dimmer 7 using a standard protocol, such as ZigBee®, WiFi® or BLE®, so that the lighting device 100 can be remotely controlled via the dimmer 7 using a control device. The dimmer 7 is electrically connected to the lighting device 100 using the electrical lines 201 and 202. The dimmer 7 can in particular be designed as a smart phase-cut dimmer and comprise a controller (not shown) which is configured to process the signals received via the communication interface and to send corresponding control signals to the lighting device 100 via the lines 201 and 202. 5 also shows a control unit 301 for remote control of the dimmer 7. In the embodiment shown, the control unit 301 is designed in the form of a smartphone, which can be operated by a user 302 (symbolically shown) via a smartphone application.

Das Steuergerät 301 bzw. Smartphone-Applikation kann insbesondere eine Eingabe-Schnittstelle, insbesondere eine Touch-Screen-Eingabe-Schnittstelle, zum Empfangen von Benutzerbefehlen bereitstellen und konfiguriert sein, die Benutzer-Befehle über eine der standardisierte Kommunikationsschnittstelle an den ferngesteuerten Dimmer 7 zur Steuerung der Leuchtvorrichtung 50 zu senden. Die Eingabe der Benutzer-Befehle und die Ansteuerung des Dimmers 7 durch das Smartphone 301 wird in 5 durch die breiten Pfeile symbolisch dargestellt.The control unit 301 or smartphone application can in particular provide an input interface, in particular a touch screen input interface, for receiving user commands and be configured to send the user commands via a standardized communication interface to the remote-controlled dimmer 7 for controlling the lighting device 50. The input of the user commands and the control of the dimmer 7 by the smartphone 301 is carried out in 5 symbolically represented by the broad arrows.

Der ferngesteuerte Dimmer 7 kann insbesondere ausgebildet sein, die Benutzer-Befehle von dem Steuergerät 301 über die Kommunikationsschnittstelle des Dimmers 7 in für die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung 100 verständliche Kontrollsignale umzuwandeln und diese über die elektrischen Leitungen 201 und 202 an die Leuchtvorrichtung 100 weiterzugeben. Die Kontrollsignale sollen insbesondere das gleiche bzw. kompatible Format haben, wie die Kontrollsignale eines konventionellen Phase-Cut-Dimmers, so dass die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung 100 diese als Betätigung eines konventionellen Dimmers interpretieren kann und die LED-Stränge 1, 2, 3 der Leuchtvorrichtung 100 entsprechend ansteuern. Wird beispielsweise durch den Benutzer der Befehl zum Umschalten zwischen zwei Betriebsmodi, beispielweise von „active“ zu „relax“ eingegeben, so kann dies über die Dimmer-Kommunikationsschnittstelle von dem Dimmer-Controller empfangen werden. Der Dimmer-Controller kann dann diese Befehle in elektrische Signale umwandeln, beispielweise durch Trennen und Wiederherstellen der elektrischen Verbindung mit der Leuchtvorrichtung 100 durch die Leitungen 201 und 202. Die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung 100 kann dieses Trennen und Wiederherstellen der elektrischen Verbindung als ein ON/OFF-Ereignis bzw. als ein Fast-Click auffassen und die Leuchtvorrichtung 100 durch das Umlegen des Schalters 5 von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus versetzen. Das Steuergerät 301 bzw. die darin gespeicherte Applikation kann zudem zeitabhängige Kontrollsignale erzeugen, welche den Smart-Phase-Cut-Dimmer dazu veranlassen, Phasenabschnittswinkel zu ändern. Die Steuerelektronik der Leuchtvorrichtung 100 kann aufgrund der Änderung des Phasenabschnittswinkels die LED-Stränge 1, 2, 3 so ansteuern, dass die CCT und der Lichtstrom des erzeugten Lichtes auf einer der für die Leuchtvorrichtung 100 intrinsische CCT&Flux-Dim-Kurven liegen.The remote-controlled dimmer 7 can be designed in particular to convert the user commands from the control device 301 via the communication interface of the dimmer 7 into control signals that are understandable for the control electronics of the lighting device 100 and to transmit these to the lighting device 100 via the electrical lines 201 and 202. The control signals should in particular have the same or compatible format as the control signals of a conventional phase-cut dimmer, so that the control electronics of the lighting device 100 can interpret these as the actuation of a conventional dimmer and control the LED strands 1, 2, 3 of the lighting device 100 accordingly. If, for example, the user enters the command to switch between two operating modes, for example from "active" to "relax", this can be received by the dimmer controller via the dimmer communication interface. The dimmer controller can then convert these commands into electrical signals, for example by disconnecting and reconnecting the electrical connection to the lighting device 100 via the lines 201 and 202. The control electronics of the lighting device 100 can interpret this disconnection and reconnection of the electrical connection as an ON/OFF event or as a fast click and switch the lighting device 100 from one operating mode to another operating mode by flipping the switch 5. The control unit 301 or the application stored therein can also generate time-dependent control signals which cause the smart phase-cut dimmer to change the phase-cut angle. The control electronics of the lighting device 100 can control the LED strings 1, 2, 3 based on the change in the phase-cut angle so that the CCT and the luminous flux of the generated light lie on one of the CCT&Flux-Dim curves intrinsic to the lighting device 100.

Das Steuergerät 301 bzw. die mobile Applikation kann konfiguriert sein, durch die Ansteuerung des ferngesteuerten Dimmers 7 das natürliche Tageslicht nachzuahmen bzw. eine HCL-Beleuchtung bereitzustellen. Dabei wird das Leuchten der Leuchtvorrichtung 100 in Abhängigkeit von der Tageszeit gedimmt. Die zeitliche Abhängigkeit des Leuchtverhaltens kann insbesondere zum Nachahmen des natürlichen Tageslichts (HCL-Kurve) im Speicher des Steuergeräts 301 bzw. des Smartphones und/oder des Dimmers 7 hinterlegt sein. Außerdem können weitere HCL-Kurven über die drahtlose Kommunikation des Steuergeräts 301 bzw. des Dimmers 7 von der Cloud heruntergeladen und im Speicher des Steuergeräts 301 bzw. des Dimmers 7 abgelegt werden. Auch HCL-Kurven für spezielle Zwecke, z.B. Entspannung oder zur Förderung der Arbeitskonzentration, verwendet werden.The control unit 301 or the mobile application can be configured to imitate natural daylight or to provide HCL lighting by controlling the remote-controlled dimmer 7. The lighting of the lighting device 100 is dimmed depending on the time of day. The temporal dependence of the lighting behavior can be stored in the memory of the control unit 301 or the smartphone and/or the dimmer 7, in particular to imitate natural daylight (HCL curve). In addition, further HCL curves can be downloaded from the cloud via the wireless communication of the control unit 301 or the dimmer 7 and stored in the memory of the control unit 301 or the dimmer 7. HCL curves can also be used for special purposes, e.g. relaxation or to promote work concentration.

Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.Although at least one exemplary embodiment has been shown in the foregoing description, various changes and modifications may be made. The foregoing embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration of the present disclosure in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a blueprint for implementing at least one exemplary embodiment, and numerous changes may be made in the function and arrangement of elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: erster LED-Strangfirst LED string
22: zweiter LED-Strangsecond LED string
33: dritter LED-Strangthird LED string
44: LED-TreiberLED driver
55: SchalterSwitch
66: SchaltersteuerungSwitch control
77: Dimmerdimmer
88th: ControllerController
99: Feedback-EingangFeedback input
1010: Serienwiderstand Series resistance
100100: Leuchtvorrichtung Lighting device
101101: erste Abhängigkeitskurve zwischen Lichtstrom und Farbtemperatur first dependency curve between luminous flux and color temperature
101101: zweite Abhängigkeitskurve zwischen Lichtstrom und Farbtemperatur second dependency curve between luminous flux and color temperature
200200: BeleuchtungssystemLighting system
201201: elektrische Leitungelectrical line
202202: elektrische Leitung electrical line
301301: SteuergerätControl unit
302302: Benutzer User
CCT1CCT1: erste Farbtemperaturfirst color temperature
CCT2CCT2: zweite Farbtemperatursecond color temperature
CCT3CCT3: dritte Farbtemperaturthird color temperature

Claims

Lighting device, comprising: - an LED light source, wherein the LED light source comprises a first LED string (1) for generating a first light with a first color temperature CCT1 and a second LED string (2) for generating a second light with a second color temperature CCT2 different from the first color temperature CCT1, and - control electronics with a controllable LED driver (4) for driving the LED light source, wherein the control electronics comprise a switch (5) for switching between the first LED string (1) and the second LED string (2), so that depending on the switch position, either the first LED string (1) or the second LED string (2) is activated, and wherein the lighting device (100) comprises a third LED string (3) for generating a third light with a third color temperature CCT3 that is different from the first color temperature (CCT1) and the second color temperature CCT2, wherein the third LED string (3) can be driven by the LED driver (4) independently of the switch position, and wherein at least one of the LED strings has at least one passive electrical component, in particular at least one electrical resistor or series resistor.

Lighting device according to Claim 1 , wherein the third LED string (3) is connected in parallel to the first LED string (1) or to the second LED string (2).

Lighting device according to Claim 1 or 2 , wherein the control electronics are designed to detect an actuation of a switching device (7) and to switch the switch (5) between the first LED string (1) and the second LED string (2) based on the detected actuation of the switching device (7).

Lighting device according to Claim 3 , wherein the control electronics are designed to detect an actuation of a switching device (7) designed as a light switch and/or as a dimmer and to switch the switch (5) between the first LED string (1) and the second LED string (2) based on the detected actuation of the switching device (7).

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the LED driver (4) is designed as a dimmable LED driver.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein: 3500 K < CCT1 < 6500 K, in particular 5500 K < CCT1 < 6500 K, 2700 K < CCT2 < 5000 K, in particular 2700 K < CCT2 < 3700 K and 1500 K < CCT3 < 3000 K, in particular 1800 K < CCT3 < 2300 K.

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the lighting device (100) further comprises at least one controller (8) for separately controlling at least one of the three LED strings (1, 2, 3).

Lighting device according to Claim 7 , wherein the controller (8) has a feedback input (9) for detecting a feedback signal and is designed to control the third LED string (3) based on a feedback signal from the first LED string (1) and/or from the second LED string (2).

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the LED strings (1, 2, 3) has at least one passive electrical component (10).

Lighting device according to one of the preceding claims, wherein the LED strings (1, 2, 3) are configured such that the maximum luminous flux of the light generated by the first LED string (1) or the maximum luminous flux of the light generated by the second LED string (2) is higher than the maximum luminous flux of the light generated by the third LED string (3).

Lighting system comprising: - a lighting device (100) according to one of the preceding claims, and - a switching device (7) for starting up the lighting device, wherein the control electronics are designed to detect an actuation of the switching device (7) of the lighting device (100) and to switch the switch (5) between the first LED string (1) and the second LED string (2) based on the detected actuation of the switching device (7).

Lighting system according to Claim 11 , wherein the switching device (7) is designed as a dimmer, and wherein the control electronics of the lighting device (100) are designed to detect an actuation of the dimmer and to control the LED strands (1, 2, 3) of the lighting device (100) accordingly.

Lighting system according to Claim 12 , wherein the dimmer has a communication interface for wireless communication and is designed to be controlled by a control signal from a control device (301) via the communication interface.

Lighting system according to Claim 13 , wherein the dimmer is designed as a smart phase-cut dimmer, which can be controlled with a mobile application of a mobile control device.

Lighting system according to Claim 13 or 14 , whereby the control signal for the dimmer control is time-dependent, date-dependent and/or location-dependent.